Énergie de liaison (chimie)

Énergie de liaison du méthane
réaction Δ E (kJ mol −1 ) annotation
CH 4 → • CH 3 + H • 421 tétraédrique (sp 3 - hybride )
CH 3 → • CH 2 + H • 470 trigonal ( hybride sp 2 )
CH 2 → • CH + H • 415
CH → C • + H • 335
CH 4 → C • + 4 H • 410 énergie moyenne (Δ Ē )

L' énergie de liaison ( moyenne ) ou l'enthalpie de liaison (également l'enthalpie de dissociation de liaison , l' énergie de clivage de liaison , l' enthalpie d' atomisation , l'énergie de dissociation ou l' énergie de valence ) est la quantité d'énergie qui doit être dépensée en chimie pour diviser complètement la liaison covalente entre deux atomes d'une molécule. Deux radicaux se forment ( clivage homolytique ). L'énergie est généralement donnée en joules par mole de la connexion et décrit la force de la liaison. Si toutes les liaisons sont dissociées, on parle d' énergie d'atomisation ou de chaleur d'atomisation , qui est l' énergie de liaison totale d' un composé. L'énergie de liaison molaire des cristaux d'ions est décrite sous énergie de réseau .

L'énergie de liaison diffère de l' enthalpie de formation standard , qui procède de réactions des éléments sous leur forme stable. L'énergie de liaison n'est pas égale à l'énergie d'un clivage hétérolytique ( ionisation ), qui est significativement supérieure à celle d'un clivage de liaison homolytique. En physique, l'énergie de liaison est généralement considérée comme l'énergie de liaison d'un électron à l' atome ou l'énergie de liaison du noyau atomique , voir l'énergie de liaison .

La force réelle ( énergie de liaison vraie ou intrinsèque ) ne peut être déterminée expérimentalement, puisque les fragments u. une. la disposition de leurs partenaires de liaison (dans le cas de molécules constituées de plus de deux atomes) et leur structure électronique changent. Certaines énergies de séparation peuvent être déterminées expérimentalement par étapes individuelles (voir exemple méthane ) , d'autres énergies de séparation sont calculées à partir des données disponibles. Les énergies de liaison moyennes connues sont utilisées pour l'estimation . Puisque les énergies de liaison intrinsèques sont importantes pour la compréhension de la liaison chimique, des approches théoriques pour leur détermination ont été proposées (voir Énergies de liaison intrinsèques ) .

La taille de l'énergie de liaison dépend, entre autres, de la longueur de la liaison (la plus longue est la plus basse), de la polarité de la liaison ( les liaisons atomiques polaires sont plus difficiles à séparer que les liaisons non polaires ) et du type de liaison ( une liaison simple est plus facile qu'une double liaison et c'est à son tour plus facile qu'une liaison). Triple liaison scindée ).

table

Dépendance de l'énergie de liaison moyenne à la
longueur de liaison, longueur de liaison d en pm, enthalpie de liaison Δ H en kJ / mol
Halogènes entre eux
contraignant Δ H
F - F 159 142
Cl - Cl 242 199
Br - Br 193 228
Je - je 151 267
Br - Cl 219 214
Br - F 249 176
Br - je 178
Cl - F 253 163
Cl - I 211 232
à l'hydrogène
contraignant Δ H
H - C 413 108
H - O 463 97
H - N 391 101
H - P 322 142
H - S 367 134
H - F 567 92
H - Cl 431 128
H - Br 366 141
H - je 298 160
avec du carbone
contraignant Δ H
C - H 413 108
C - O 358 143
C = O 745 122
C - N 305 147
C = N 615 130
C≡N 891 116
C - P 264 184
C - S 272 182
C = S 536 189
C - F 489 138
C - Cl 339 177
C - Br 285 194
C - je 218 214
avec de l'oxygène
contraignant Δ H
O = N 607
O - N 201 136
O - P 335 154
O = S 420 143
O - F 193 142
O - Cl 208 170
O - Br 234
O - je 234
même élément
contraignant Δ H
C - C 348 154
C = C 614 134
C≡C 839 120
H - H 436 74
N - N 163 146
N = N 418 125
N≡N 945 110
O - O 146 148
O = O 498 121
P - P 172 221
S - S 255 205

Preuve individuelle

  1. James E. Huheey: Chimie inorganique: principes de structure et de réactivité, de Gruyter, Berlin 1988, pp. 1061 et suiv. ISBN 3-11-008163-6 .
  2. Neufingerl: Chimie 1 - Chimie générale et inorganique , Jugend & Volk, Vienne 2006; ISBN 978-3-7100-1184-9 . P. 47.